Повеќе од еден век антибиотиците се едно од најмоќните оружја на медицината против бактериските инфекции. Но, постојат исклучоци, заболувања кај кои антибиотиците не само што не помагаат, туку можат и да ја влошат состојбата. Токму таков случај е инфекцијата предизвикана од одредени соеви на бактеријата Escherichia coli кои произведуваат Шига-токсин (STEC). Сега, едно ново истражување укажува дека генетската алатка CRISPR би можела да понуди сосема поинаков пристап во борбата против оваа опасна инфекција.
Резултатите, објавени неодамна во списанието Science Translational Medicine, доаѓаат од научници на француската биотехнолошка компанија Eligo Bioscience. Наместо да се обидат да ги уништат бактериите со класични антибиотици, тие ја искористиле технологијата CRISPR, позната и како „молекуларни ножици“, за прецизно да го исклучат генот одговорен за производство на опасниот токсин.
Повеќето видови E. coli нормално живеат во човечките црева и се безопасни. Но, одредени соеви (особено E. coli O157) произведуваат шига-токсин кој може да предизвика крвава воспалителна болест на дебелото црево, а во потешки случаи и хемолитичко-уремичен синдром. Оваа сериозна компликација најчесто ги погодува децата и може да доведе до акутно откажување на бубрезите, уништување на црвените крвни зрнца и опасно намалување на бројот на тромбоцити.
Инфекцијата најчесто се пренесува преку контаминирана храна – недоволно термички обработено месо, сурово млеко и млечни производи или недоволно измиен зеленчук. Секоја година низ светот се регистрираат околу 2,8 милиони случаи. Проблемот е што антибиотиците не се препорачуваат кај овие инфекции. Кога бактериите се изложени на нив, во завршните фази од својот живот можат да ослободат уште поголеми количини шига-токсин, со што ризикот од тешки компликации дополнително расте.
За да го заобиколат овој проблем, истражувачите развиле експериментален препарат наречен EB003. Во неговата основа се наоѓа ензимот Cas12, еден од алатите на системот CRISPR, кој е програмиран да го пресече генот што го кодира шига-токсинот.
Но, како оваа генетска „ножица“ да стигне до вистинската бактерија? Решението дошло од бактериофагите, вируси кои природно напаѓаат бактерии, но не претставуваат опасност за клетките на цицачите. Научниците го спакувале CRISPR-системот во честички добиени од бактериофаги, кои потоа селективно ги инфицираат бактериите E. coli O157 и ја доставуваат генетската алатка директно до целта.
Во лабораториски услови, терапијата успешно го блокирала ослободувањето на токсините и ги уништила патогените бактерии. Потоа следувале испитувања врз животински модели. Кај заразени глувци, EB003 го намалил бројот на бактерии, ја ублажил тежината на симптомите и ја намалил токсичноста на инфекцијата. Слични резултати биле забележани и кај зајаци, кај кои терапијата дополнително го забрзала заздравувањето на оштетеното цревно ткиво.
Иако резултатите се охрабрувачки, станува збор за рана фаза на развој. Пред евентуални клинички испитувања кај луѓе, научниците ќе треба да одговорат на прашања поврзани со оптималната доза, начинот на примена и можноста бактериите со текот на времето да развијат отпорност кон ваквиот третман.
Сепак, истражувањето претставува важен доказ дека CRISPR може да се користи не само за уредување на човечки гени, туку и како прецизно антимикробно оружје. Наместо масовно да ги уништува бактериите како антибиотиците, оваа технологија овозможува насочен напад врз конкретни патогени и нивните најопасни механизми.